【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃气轮机领域，具体涉及一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器及其使用方法。
技术介绍
1、氢气燃料是燃气轮机向低碳乃至零碳发展过程中的最佳中间物质，其完全燃烧仅生成水。然而，相较于燃气轮机传统燃料天然气等，氢气有着密度小、火焰传播速度快、熄火距离小、绝热火焰温度高和易燃易爆等特点。
2、在燃气轮机传统燃烧系统中应用氢燃料存在以下技术障碍：
3、(1)高进气温度下，氢气的高反应性极大增加了预混燃烧系统的回火风险，进而对上游部件造成严重损伤，从而影响整个燃烧系统的运行；
4、(2)由于氢火焰具有较高的绝热火焰温度，而nox随火焰温度呈指数增长，会导致nox排放增加；此外，氢气的引入还会使nox生成化学反应中的活化分子浓度增加、进而加剧nox生成；这使得氢气nox排放控制难度显著增加；
5、(3)氢气火焰传播速度快、放热结构更加紧凑，工况变化过程中更容易与声模态产生强耦合，另外，氢燃料的火焰传递函数在相当宽的频率范围内都有较大的增益，因此氢燃料更容易发生热声振荡问题，对燃烧器设计与运行而言是巨大的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器及其使用方法。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，包括：
4、燃料喷嘴、喷嘴集成板和火焰筒，火焰筒一端部设置有喷嘴集成板，喷嘴集成板设置有与燃料喷嘴相匹配的连接孔，
5、进一步的，燃料喷嘴与连接孔包括多个，阵列布置于喷嘴集成板。
6、进一步的，喷嘴集成板设置为具有一定厚度的板状结构。
7、进一步的，喷嘴集成板由若干中空圆环紧密套接组成。
8、进一步的，圆环靠近燃料喷嘴一侧开设有连接孔，靠近火焰筒一侧开设有喷射孔。
9、进一步的，喷射孔设置有可以控制其开合的阀门。
10、进一步的，燃料喷嘴与连接孔连接处设置有用于稳定燃料气流的中心钝体。
11、进一步的，中心钝体设置为与连接孔相匹配的叶片结构，叶片包括撞风侧和导风侧，撞风侧设置窄于导风侧，导风侧用于燃料导流。
12、进一步的，喷嘴集成板设置有用于导入冷空气的冷却孔。
13、进一步的，一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器的使用方法，包括以下步骤：
14、s1：根据燃气轮机需要发生的功率确定喷嘴集成板上连接孔以及喷射孔的数量、排布方式和间距；
15、s2：当点火燃烧后，观察火焰是否形成稳定的离散的小火焰，火焰温度、火焰停留时间与锚定位置是否处于稳定状态；
16、s3：若上述火焰状态不稳定，可以通过调节连接孔或喷射孔的阀门进行调节使火焰状态稳定。
17、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
18、(1)设置中心钝体，用于稳定起喷出的燃料空气混合物，使燃料在被点然后形成稳定，锚定的火焰，以保证火焰筒内的燃烧效率；
19、(2)燃料喷嘴呈方形阵列布置，可以使燃料均匀的喷射进入火焰筒，在喷嘴集成板的各个部位均有燃料喷出，保证其燃料的利用率；
20、(3)中空圆环的设置能够使火焰产生的更加离散，达到较好的燃烧效果，利用了中空圆环的结构使其一个圆环内的燃料相互连通，降低燃料喷嘴的成本，提高火焰的燃烧效率；
21、(4)保证其燃料的利用率，以及火焰温度、火焰停留时间与锚定位置，有效实现低nox排放的、无回火、无热声振荡的稳定燃烧。
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1.一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：包括：燃料喷嘴(1)、喷嘴集成板(2)和火焰筒(3)，所述火焰筒(3)一端部设置有喷嘴集成板(2)，所述喷嘴集成板(2)设置有与燃料喷嘴(1)相匹配的连接孔(4)，所述燃料喷嘴(1)设置于连接孔(4)，用于向火焰筒(3)内喷射燃料，所述喷嘴集成板(2)分为多个分区，每个分区内的连接孔(4)均可统一开启或关闭。
2.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述燃料喷嘴(1)与连接孔(4)包括多个，阵列布置于喷嘴集成板(2)。
3.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述喷嘴集成板(2)设置为具有一定厚度的板状结构。
4.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述喷嘴集成板(2)由若干中空圆环(6)紧密套接组成。
5.根据权利要求4中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述圆环靠近燃料喷嘴(1)一侧开设有连接孔(4)，靠近火焰筒(3)一侧开设有喷射孔(7)。
6.根据权利
7.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述燃料喷嘴(1)与连接孔(4)连接处设置有用于稳定燃料气流的中心钝体(5)。
8.根据权利要求7中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述中心钝体(5)设置为与连接孔(4)相匹配的叶片结构，所述叶片包括撞风侧(9)和导风侧(10)，所述撞风侧(9)设置窄于导风侧(10)，所述导风侧(10)用于燃料导流。
9.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述喷嘴集成板(2)设置有用于导入冷空气的冷却孔。
10.一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器的使用方法，应用于权利要求1－9任意一项所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：包括：燃料喷嘴(1)、喷嘴集成板(2)和火焰筒(3)，所述火焰筒(3)一端部设置有喷嘴集成板(2)，所述喷嘴集成板(2)设置有与燃料喷嘴(1)相匹配的连接孔(4)，所述燃料喷嘴(1)设置于连接孔(4)，用于向火焰筒(3)内喷射燃料，所述喷嘴集成板(2)分为多个分区，每个分区内的连接孔(4)均可统一开启或关闭。
2.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述燃料喷嘴(1)与连接孔(4)包括多个，阵列布置于喷嘴集成板(2)。
3.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述喷嘴集成板(2)设置为具有一定厚度的板状结构。
4.根据权利要求1中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述喷嘴集成板(2)由若干中空圆环(6)紧密套接组成。
5.根据权利要求4中所述的一种纯氢以及富氢燃气轮机用燃烧器，其特征在于：所述圆环靠近燃料喷嘴(1)一侧开...
【专利技术属性】
技术研发人员：田晓晶，冯珍珍，凤云仙，黄毅，黄勇，万文瑄，方宇，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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